package com.piece.core.framework.util.location;

import com.piece.core.framework.util.net.IpUtil;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.io.FileUtils;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.annotation.PostConstruct;
import java.io.*;
import java.nio.MappedByteBuffer;
import java.util.Properties;

/**
 * qqwry方式获取地址工具类
 */
@Slf4j
@Component
public class IPAddressFactory {

    @Value("${application.qqwry_file:qqwry.dat}")
    private String qqwry_file;

    /**
     * 常量，比如记录长度等等
     */
    private static final int IP_RECORD_LENGTH = 7;

    /**
     * 常量，读取模式1
     */
    private static final byte REDIRECT_MODE_1 = 0x01;

    /**
     * 常量，读取模式2
     */
    private static final byte REDIRECT_MODE_2 = 0x02;

    /**
     * 随机文件访问类
     */
    private RandomAccessFile ipFile;

    /**
     * 内存映射文件
     */
    private MappedByteBuffer mbb;

    /**
     * 起始地区的开始和结束的绝对偏移
     */
    private long ipBegin, ipEnd;

    /**
     * 为提高效率而采用的临时变量
     */
    private IPLocation loc;

    /**
     * 为提高效率而采用的临时变量
     */
    private byte[] buf;

    /**
     * 为提高效率而采用的临时变量
     */
    private byte[] b4;

    /**
     * 为提高效率而采用的临时变量
     */
    private byte[] b3;

    private static final String UNKNOWN = "Unknown"; // 未知

    /**
     * pathFile表示纯真IP数据库保存的文件夹
     */
    @PostConstruct
    private void init() {
        try {
            loc = new IPLocation();
            buf = new byte[100];
            b4 = new byte[4];
            b3 = new byte[3];
            String fileName = qqwry_file;
            try {
                InputStream inputStream = getClass().getClassLoader().getResourceAsStream(fileName);
                // 获取项目路径
                Properties props = System.getProperties();
                String rootPath = props.getProperty("user.dir");
                File upload = new File(rootPath, "upload/ip_address");
                if (!upload.exists()) {
                    upload.mkdirs();
                }
                upload = new File(rootPath, "upload/ip_address/" + fileName);
                upload.delete();
                upload.createNewFile();
                FileUtils.writeByteArrayToFile(upload, toByte(inputStream));
                //FileUtils.copyInputStreamToFile(inputStream, upload);
                ipFile = new RandomAccessFile(upload, "r");
            } catch (FileNotFoundException e) {
                log.error("IP数据文件[qqwry]未找到：{}", e.getMessage());
            }
            // 如果打开文件成功，读取文件头信息
            if (null != ipFile) {
                try {
                    ipBegin = readLong4(0);
                    ipEnd = readLong4(4);
                    if (ipBegin == -1 || ipEnd == -1) {
                        ipFile.close();
                        ipFile = null;
                    }
                } catch (Exception e) {
                    log.error("IP地址信息文件格式有错误，IP显示功能将无法使用：{}", e.getMessage());
                    ipFile = null;
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            log.error("IP地址服务初始化异常：{}", e.getMessage());
        }
    }

    /**
     * 读取文件
     */
    private static byte[] toByte(InputStream is) throws IOException {
        ByteArrayOutputStream output = new ByteArrayOutputStream();
        byte[] bytes = new byte[0];
        try {
            byte[] buff = new byte[1024];
            int rc = 0;
            while ((rc = is.read(buff, 0, 1024)) > 0) {
                output.write(buff, 0, rc);
            }
            bytes = output.toByteArray();
        } catch (IOException e) {
            log.error("读取文件到byte数组异常：{}", e.getMessage());
        } finally {
            output.close();
        }
        return bytes;
    }

    /**
     * 查询IP地址位置
     *
     * @param ip
     * @return
     */
    public IPLocation getIPLocation(String ip) throws Exception {
        if (IpUtil.internalIp(ip)) {
            ip = IpUtil.getV4IP(ip);
        }
        // 检查ip地址文件是否正常
        if (null == ipFile)
            throw new Exception("IP地址信息文件未找到");

        IPLocation location = this.getIPLocation(IPTypeConversion.getIpByteArrayFromString(ip));
        return location;
    }

    /**
     * 根据IP得到国家名
     *
     * @param ip ip的字节数组形式
     * @return 国家名字符串
     */
    public String getCountry(byte[] ip) {
        return getIPLocation(ip).getCountry();
    }

    /**
     * 根据IP得到国家名
     *
     * @param ip IP的字符串形式
     * @return 国家名字符串
     */
    public String getCountry(String ip) {
        try {
            return getIPLocation(ip).getCountry();
        } catch (Exception e) {
            log.error("读取IP[{}]获取国家失败：{}", ip, e.getMessage());
            return null;
        }
    }

    /**
     * 根据IP得到地区名
     *
     * @param ip ip的字节数组形式
     * @return 地区名字符串
     */
    public String getArea(final byte[] ip) {
        return getIPLocation(ip).getArea();
    }

    /**
     * 根据IP得到地区名
     *
     * @param ip IP的字符串形式
     * @return 地区名字符串
     */
    public String getArea(String ip) {
        try {
            return getIPLocation(ip).getArea();
        } catch (Exception e) {
            log.error("读取IP[{}]获取地区失败：{}", ip, e.getMessage());
            return null;
        }
    }

    public String getCity(String ip) {
        try {
            return getIPLocation(ip).getCity();
        } catch (Exception e) {
            log.error("读取IP[{}]获取城市失败：{}", ip, e.getMessage());
            return null;
        }
    }

    /**
     * 根据ip搜索ip信息文件，得到IPLocation结构
     *
     * @param ip 查询的IP
     * @return IPLocation结构
     */
    private synchronized IPLocation getIPLocation(final byte[] ip) {
        IPLocation info = null;
        long offset = locateIP(ip);
        if (offset != -1)
            info = getIPLocation(offset);
        if (null == info) {
            info = new IPLocation();
            info.setCountry(UNKNOWN);
            info.setArea(UNKNOWN);
        }
        return info;
    }

    /**
     * 从offset位置读取4个字节为一个long，因为java为big-endian格式，所以没办法 用了这么一个函数来做转换
     *
     * @param offset
     * @return 读取的long值，返回-1表示读取文件失败
     */
    private long readLong4(long offset) {
        long ret = 0;
        try {
            ipFile.seek(offset);
            ret |= (ipFile.readByte() & 0xFF);
            ret |= ((ipFile.readByte() << 8) & 0xFF00);
            ret |= ((ipFile.readByte() << 16) & 0xFF0000);
            ret |= ((ipFile.readByte() << 24) & 0xFF000000);
            return ret;
        } catch (IOException e) {
            return -1;
        }
    }

    /**
     * 从offset位置读取3个字节为一个long，因为java为big-endian格式，所以没办法 用了这么一个函数来做转换
     *
     * @param offset 整数的起始偏移
     * @return 读取的long值，返回-1表示读取文件失败
     */
    private long readLong3(long offset) {
        long ret = 0;
        try {
            ipFile.seek(offset);
            ipFile.readFully(b3);
            ret |= (b3[0] & 0xFF);
            ret |= ((b3[1] << 8) & 0xFF00);
            ret |= ((b3[2] << 16) & 0xFF0000);
            return ret;
        } catch (IOException e) {
            return -1;
        }
    }

    /**
     * 从当前位置读取3个字节转换成long
     *
     * @return 读取的long值，返回-1表示读取文件失败
     */
    private long readLong3() {
        long ret = 0;
        try {
            ipFile.readFully(b3);
            ret |= (b3[0] & 0xFF);
            ret |= ((b3[1] << 8) & 0xFF00);
            ret |= ((b3[2] << 16) & 0xFF0000);
            return ret;
        } catch (IOException e) {
            return -1;
        }
    }

    /**
     * 从内存映射文件的offset位置开始的3个字节读取一个int
     *
     * @param offset
     * @return
     */
    private int readInt3(int offset) {
        mbb.position(offset);
        return mbb.getInt() & 0x00FFFFFF;
    }

    /**
     * 从内存映射文件的当前位置开始的3个字节读取一个int
     *
     * @return
     */
    private int readInt3() {
        return mbb.getInt() & 0x00FFFFFF;
    }

    /**
     * 从offset位置读取四个字节的ip地址放入ip数组中
     *
     * @param offset
     * @param ip
     */
    private void readIP(long offset, byte[] ip) {
        try {
            ipFile.seek(offset);
            ipFile.readFully(ip);
            byte temp = ip[0];
            ip[0] = ip[3];
            ip[3] = temp;
            temp = ip[1];
            ip[1] = ip[2];
            ip[2] = temp;
        } catch (IOException e) {
            log.error(e.getMessage());
        }
    }

    /**
     * 从offset位置读取四个字节的ip地址放入ip数组中
     *
     * @param offset
     * @param ip
     */
    private void readIP(int offset, byte[] ip) {
        mbb.position(offset);
        mbb.get(ip);
        byte temp = ip[0];
        ip[0] = ip[3];
        ip[3] = temp;
        temp = ip[1];
        ip[1] = ip[2];
        ip[2] = temp;
    }

    /**
     * 把类成员ip和beginIp比较
     *
     * @param ip      要查询的IP
     * @param beginIp 比较的IP
     * @return 相等返回0，ip大于beginIp则返回1，小于返回-1。
     */
    private int compareIP(byte[] ip, byte[] beginIp) {
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            int r = compareByte(ip[i], beginIp[i]);
            if (r != 0)
                return r;
        }
        return 0;
    }

    /**
     * 把两个byte当作无符号数进行比较
     *
     * @param b1
     * @param b2
     * @return 若b1大于b2则返回1，相等返回0，小于返回-1
     */
    private int compareByte(byte b1, byte b2) {
        if ((b1 & 0xFF) > (b2 & 0xFF)) // 比较是否大于
            return 1;
        else if ((b1 ^ b2) == 0)// 判断是否相等
            return 0;
        else
            return -1;
    }

    /**
     * 得到begin偏移和end偏移中间位置记录的偏移
     *
     * @param begin
     * @param end
     * @return
     */
    private long getMiddleOffset(long begin, long end) {
        long records = (end - begin) / IP_RECORD_LENGTH;
        records >>= 1;
        if (records == 0)
            records = 1;
        return begin + records * IP_RECORD_LENGTH;
    }

    /**
     * 这个方法将根据ip的内容，定位到包含这个ip国家地区的记录处(二分查找法)
     *
     * @param ip 要查询的IP
     * @return 返回结束IP的偏移，没找到，返回-1
     */
    private long locateIP(byte[] ip) {
        long m = 0;
        int r;
        // 比较第一个ip项
        readIP(ipBegin, b4);
        r = compareIP(ip, b4);
        if (r == 0)
            return ipBegin;
        else if (r < 0)
            return -1;
        // 开始二分搜索
        for (long i = ipBegin, j = ipEnd; i < j; ) {
            m = getMiddleOffset(i, j);
            readIP(m, b4);
            r = compareIP(ip, b4);
            if (r > 0)
                i = m;
            else if (r < 0) {
                if (m == j) {
                    j -= IP_RECORD_LENGTH;
                    m = j;
                } else
                    j = m;
            } else
                return readLong3(m + 4);
        }
        // 搜索结束,m需要再次确认是否为最终结果
        m = readLong3(m + 4);
        readIP(m, b4);
        r = compareIP(ip, b4);
        if (r <= 0)
            return m;
        else
            return -1;
    }

    /**
     * 给定一个ip国家地区记录的偏移，返回一个IPLocation结构
     *
     * @param offset 国家记录的起始偏移
     * @return IPLocation对象
     */
    private IPLocation getIPLocation(long offset) {
        try {
            // 跳过4字节ip
            ipFile.seek(offset + 4);
            // 读取第一个字节判断是否标志字节
            byte b = ipFile.readByte();
            if (b == REDIRECT_MODE_1) {
                // 读取国家偏移
                long countryOffset = readLong3();
                // 跳转至偏移处
                ipFile.seek(countryOffset);
                // 再检查一次标志字节，因为这个时候这个地方仍然可能是个重定向
                b = ipFile.readByte();
                if (b == REDIRECT_MODE_2) {
                    loc.setCountry(readString(readLong3()));
                    ipFile.seek(countryOffset + 4);
                } else
                    loc.setCountry(readString(countryOffset));
                // 读取地区标志
                loc.setArea(readArea(ipFile.getFilePointer()));
            } else if (b == REDIRECT_MODE_2) {
                loc.setCountry(readString(readLong3()));
                loc.setArea(readArea(offset + 8));
            } else {
                loc.setCountry(readString(ipFile.getFilePointer() - 1));
                loc.setArea(readArea(ipFile.getFilePointer()));
            }
            return loc;
        } catch (IOException e) {
            return null;
        }
    }

    /**
     * 给定一个ip国家地区记录的偏移，返回一个IPLocation结构，此方法应用与内存映射文件方式
     *
     * @param offset 国家记录的起始偏移
     * @return IPLocation对象
     */
    private IPLocation getIPLocation(int offset) {
        // 跳过4字节ip
        mbb.position(offset + 4);
        // 读取第一个字节判断是否标志字节
        byte b = mbb.get();
        if (b == REDIRECT_MODE_1) {
            // 读取国家偏移
            int countryOffset = readInt3();
            // 跳转至偏移处
            mbb.position(countryOffset);
            // 再检查一次标志字节，因为这个时候这个地方仍然可能是个重定向
            b = mbb.get();
            if (b == REDIRECT_MODE_2) {
                loc.setCountry(readString(readInt3()));
                mbb.position(countryOffset + 4);
            } else
                loc.setCountry(readString(countryOffset));
            // 读取地区标志
            loc.setArea(readArea(mbb.position()));
        } else if (b == REDIRECT_MODE_2) {
            loc.setCountry(readString(readInt3()));
            loc.setArea(readArea(offset + 8));
        } else {
            loc.setCountry(readString(mbb.position() - 1));
            loc.setArea(readArea(mbb.position()));
        }
        return loc;
    }

    /**
     * 从offset偏移开始解析后面的字节，读出一个地区名
     *
     * @param offset 地区记录的起始偏移
     * @return 地区名字符串
     * @throws IOException
     */
    private String readArea(long offset) throws IOException {
        ipFile.seek(offset);
        byte b = ipFile.readByte();
        if (b == REDIRECT_MODE_1 || b == REDIRECT_MODE_2) {
            long areaOffset = readLong3(offset + 1);
            if (areaOffset == 0)
                return UNKNOWN;
            else
                return readString(areaOffset);
        } else
            return readString(offset);
    }

    /**
     * @param offset 地区记录的起始偏移
     * @return 地区名字符串
     */
    private String readArea(int offset) {
        mbb.position(offset);
        byte b = mbb.get();
        if (b == REDIRECT_MODE_1 || b == REDIRECT_MODE_2) {
            int areaOffset = readInt3();
            if (areaOffset == 0)
                return UNKNOWN;
            else
                return readString(areaOffset);
        } else
            return readString(offset);
    }

    /**
     * 从offset偏移处读取一个以0结束的字符串
     *
     * @param offset 字符串起始偏移
     * @return 读取的字符串，出错返回空字符串
     */
    private String readString(long offset) {
        try {
            ipFile.seek(offset);
            int i;
            for (i = 0, buf[i] = ipFile.readByte(); buf[i] != 0; buf[++i] = ipFile.readByte())
                ;
            if (i != 0)
                return IPTypeConversion.getString(buf, 0, i, "GBK");
        } catch (IOException e) {
            return "";
        }
        return "";
    }

    /**
     * 从内存映射文件的offset位置得到一个0结尾字符串
     *
     * @param offset 字符串起始偏移
     * @return 读取的字符串，出错返回空字符串
     */
    private String readString(int offset) {
        try {
            mbb.position(offset);
            int i;
            for (i = 0, buf[i] = mbb.get(); buf[i] != 0; buf[++i] = mbb.get())
                ;
            if (i != 0)
                return IPTypeConversion.getString(buf, 0, i, "GBK");
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            return "";
        }
        return "";
    }
}
